| 研究課題/領域番号 |
21H01868
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31020:地球資源工学およびエネルギー学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
甘蔗 寂樹 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (10544083)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | エネルギーハーベスティング / センサ / 環境発電 / 磁気モーメント |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、微小のエネルギーを環境発電により計測器に供給しつつ、計測対象の情報を取得するエネルギーハーベスティングセンサ構築を目的として、その基礎研究を実施する。提案するエネルギーハーベスティングセンサは以下の特徴を有する。
① 強磁性体から常磁性体への転移に伴う磁気モーメントの変化を用いる
② 磁性体が形成する磁場の変化により誘導起電力が生じ、計測する
これらの特徴により、計測器が必要とする需要に即した電気を供給することができ、システム全体の効率的な運用が可能となると考える。これらの特徴を考察し、提案する新規エネルギーハーベスティングセンサ実現に向けてその有用性と、システム設計手法をまとめる。
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| 研究成果の概要 |
常磁性体と強磁性体の転移に伴う磁気モーメントの変化を用いて電磁誘導により発電する環境発電と計測対象の情報を取得するセンサを統合したエネルギーハーベスティングセンサ構築を目的として、基礎研究を実施した。
提案するセンサに用いる磁性体の特性を実験により把握し、その特性を活かして、センサ性能の向上を図るとともに、非接触で計測対象を測定することが可能なセンサの構築を行った。また、提案するセンサに適した磁性体の探索を行い、得られた磁性体を実際に調製して、実験装置に導入し、計測を行った。
以上の検討から、提案するエネルギーハーベスティングセンサの有用性を明らかにするとともに、その設計手法をまとめた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で、提案しているエネルギーハーベスティングセンサは、計測対象の微小のエネルギーを用いて、その計測対象の情報を取得し、電気信号に変換することが可能である。そのため、本センサでは、多重のエネルギー変換を必要とせず、システム全体のエネルギーの効率的な運用ができ、サイバーフィジカルシステムによるエネルギースマートな社会の実現に大きく貢献する技術である。
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